轉YHem1基因番茄植株耐鹽機理研究.pdf

1、番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)是茄科(Solanaceae)番茄屬(Lycopersicon)中多汁漿果類的草本植物。番茄是保護地內經(jīng)濟效益較高的蔬菜之一，也是露地及設施栽培的主要蔬菜品種，然而近年來隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，灌溉農(nóng)業(yè)和設施農(nóng)業(yè)都會不同程度地引起土壤的次生鹽漬化，而且日益突出，已嚴重影響到番茄的經(jīng)濟效益。因此，如何提高番茄耐鹽性是解決好番茄產(chǎn)業(yè)化的關鍵問題。
　　 5-氨基乙酰丙

2、酸(ALA)具有提高植物抗逆性效應。在動物及酵母中，ALA合酶是ALA合成的限速酶。酵母中，ALA合酶由Hem1基因編碼;擬南芥中ALA生物合成的關鍵酶GluTR由HemA1基因編碼，并受到光敏型啟動子調控。最近，張治平將擬南芥光敏型啟動子控制的釀酒酵母ALA合酶基因(YHem1)轉入番茄體內，得到轉基因植株，并且證明它具有更強的光合能力，但尚不清楚YHem1基因轉化對番茄植株耐鹽性影響。本試驗以轉基因番茄T2代為材料，研究了200mm

3、ol·L-1 NaCl脅迫下植株葉片ALA代謝、光合特性、活性氧代謝與耐鹽性的關系，證明YHem1轉入可以提高植物耐鹽性?，F(xiàn)將主要結果介紹如下:
　　 1.NaCl脅迫明顯降低轉基因及野生型番茄ALA合成與代謝能力，降低葉綠素含量，但是，由于轉基因番茄體內存在ALAS活性，因此無論有無鹽脅迫，轉基因植株的內源ALA含量、ALA合成能力、ALA代謝能力以及葉綠素含量均顯著高于野生型。YHem1和HemB(ALA脫水酶編碼基因)的相

4、對表達量隨鹽脅迫時間的延長而逐漸下調，轉基因番茄HemB相對表達量顯著高于野生型，說明番茄體內YHem1基因表達對鹽脅迫是敏感的，但轉入YHem1基因能夠促進ALA代謝關鍵酶基因表達。另外，無論在適境還是逆境下，轉基因番茄HemA(GluTR編碼基因)以及GSA(GSA-AM編碼基因)的表達量均低于野生型，說明轉入YHem1基因抑制了植物原有的ALA生物合成途徑中相關基因表達。
　　 2.NaCl脅迫降低番茄葉片的凈光合速率(P

5、n)、葉綠素熒光產(chǎn)額以及植株生物學產(chǎn)量，但是，轉YHem1基因番茄保持較高的葉片光合性能指數(shù)(PIABS、PICS)和電子傳遞到QA-下游的其他電子受體的概率(ψo)，單位受光面積電子傳遞能量(ETo/CS)和單位有活性的反應中心用于電子傳遞的能量(ETo/RC)顯著高于野生型，還有較低的熱耗散(DIo/CS、DIo/RC)，K相可變熒光占J相可變熒光的比例(Wk)和QA被還原的最大速率(Mo)低于野生型。另外，轉基因番茄葉片保持較高的

6、光合酶(Rubisco活化酶以及Rubisco小亞基)相對表達量，暗示著轉入YHem1基因可以提高番茄葉片光合暗反應能力。這種效應在鹽脅迫下仍然表現(xiàn)得很明顯。
　　 3.NaCl脅迫明顯增加野生型番茄葉片O2(·)產(chǎn)生速率、H2O2和丙二醛(MDA)含量，而超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)和抗壞血酸過氧化酶(APX)等抗氧化酶活性呈現(xiàn)先上升后降低趨勢。與野生型植株相比，轉基因植株抗氧化酶活性始